решетки) система достигает минимума потенциальной энергии Е^ и находится в равновесии- Граница раздела двух кристаллов исчезает, так как между поверхностными атомами образуются энергетически устойчивые конфигурации электронов, присущие невозбужденным атомам внутри кристалла. Эффективная энергия активации образования химической (металлической) связи Е'я для рассматриваемой модели равна малому значению.

Рассмотрим далее модель схватывания реальных металлов. Вначале рассмотрим процесс схватывания двух кристаллов, поверхности которых атом но-глад кие, кристаллические решетки полностью когерентны и имеют моноатомный химически адсорбированный слой кислорода. Назовем такую поверхность условно «полуреальной».

Известно, что связь в химически адсорбированном слое между кислородом и поверхностными атомами металла характеризуется весьма высокой энергией (Си—О — 504 кДж/моль, N¡—0 — 630 кДж/моль) и зависит от степени заполнения слоя. Для случая химической адсорбции кислорода зависимость потенциальной энергии Е от расстояния Л описывается кривой 2. При сближении «полуреальных» поверхностей на некоторое расстояние установится равновесие вандерваальсовских сил отталкивания и притяжения, т. е. между поверхностными атомами металла образовался физический контакт. Однако каждый поверхностный атом металла продолжает оставаться связанным с атомом кислорода. Очевидно, что для осуществления элементарного процесса схватывания необходим разрыв связей в химически адсорбированном слое.

Рассмотрим, каким образом на ювенильной поверхности кристалла образуется комплекс химической адсорбции. Сначала образуется комплекс физической адсорбции, для которого зависимость потенциальной энергии от расстояния описывается кривой 1 (см. рис. 3.53, а). В точке Ф система металл—кислород находится в состоянии равновесия и имеет минимум потенциальной энергии. Пусть затем система приобретет энергию Еа (или энергию Е'а, которая расходуется на перераспределение электронной плотности атомов металла и кислорода, необходимое для перевода их в активированное состояние). Тогда система металл—кислород перейдет в состояние химической адсорбции, для которой зависимость потенциальной энергии описывается кривой 2. В точке X система находится в состоянии равновесия сил отталкивания и притяжения, а энергия связи этой системы характеризуется значением Е2 Ех.

В рассматриваемой модели взаимодействия кристаллов с «полуреальными» поверхностями зависимость потенциальной энергии для химической адсорбции кислорода описывается именно кривой 2. Для перевода атомов металла (в комплексе Ме—О) в активированное состояние необходимо разорвать связь между ними или, иными словами, осуществить десорбцию химически адсорбированного комплекса Ме—О. Для начала этого процесса необходимо преодолеть энергетический барьер £3. Далее процесс будет характеризоваться энергией активации десорбции ЕЛ.

Таким образом, процесс схватывания двух кристаллов, поверхностные атомы которых химически адсорбированы атомами кислорода, можно